Musiikkia, laitteita, tiedettä

Musiikkia, laitteita ja tiedettä

Oppiminen tapahtuu käsillä tekemällä, pianoa soittamaan opitaan soittamalla pianoa, ja matematiikka opitaan laskemalla matematiikkaa. Oppiminen, eli uusien asioiden omaksuminen on usein työlästä ja raskasta. Se vaatii kovaa työtä. Mutta, luomalla menetelmiä, joilla oppiminen on hauskaa, eli kehittämällä tapoja joilla pystymme havainnollistamaan asioiden välisiä yhteyksiä uusilla tavoilla saamme innostettua uusia ihmisiä. Innostumalla, tekemällä raskaskin oppiminen on kuin leikintekoa.

Tässä työssä kehitämme soittimia, eli instrumenttejä, jotka havainnollistavat musiikin ja fysiikan välistä yhteistyötä. Näitä instrumentteja pääsee soittamaan, kokeilemaan, ja ne liittyvät kaikki fysiikan äänioppiin. Havainnollistamme soittimien, eli instrumenttien tiedettä käsinkosketeltavina korkealaatuisina esimerkkeinä. Samalla näytämme, miten instrumentteja voi tehdä vaikka viemäriputkesta.

Apurahan mahdollistamana toteutamme äänioppiin, mekaniikkaan sekä elektroniikkaan houkuttelevia pääasiassa perkussio- eli lyömäsoittimia. Soittimia, eli instrumentteja on rakenteilla kuusi kappaletta. Soittimet ovat esillä mahdollisesti

Urjalassa: kirjasto, tori tai Urjalan musiikin ystävät ry:n sekä paikallisen 4H:n tiloissa, Aseman ala-asteella toimintapäivänä ja Mikäs mikäs-festivaaleilla Urjalassa 2019 Tallinnan Telliskiven alueella yleisessä musiikkitapahtumassa kesällä 2019 ja Tallinnan suomalaisessa koulussa

Mahdollisesti Tieteen tai tekniikan päivillä tai tutkijoiden yössä Tallinnassa. Lisäksi, koska mielenkiinto soittimia kohtaan on kasvanut, esittelemme instrumentteja myös muualla mahdollisuuksien mukaan.

Soittimet tulevat olemaan täysin toimivia, hyvälaatuisia ja niissä tulee olemaan ja niihin rakennetaaan tallennusmahdollisuus sekä mahdollisuus musiikin jakamiseen esimerkiksi omaan sähköpostiin. Panostamme instrumenttien laatuun ja käytettävyyteen.

Teemme jokaisesta soittimesta suomenkieliset rakennusohjeet luntti.net-palveluun, englanninkieliset ohjeet Instructables-sivustolle sekä Youtubeen kielettömän videon rakentamisesta. Näin saamme sekä lisättyä tietoutta, että madallettua muiden innostuneiden kynnystä rakentaa ja luoda uutta.

Apurahan turvin saamme tehtyä laadukkaat soittimet sekä niihin hyvät AR/QR-koodeilla varustetut infotaulut. Musiikin lisäksi on tärkeä havainnollistaa, miten soittimen ääni tuotetaan ja miten fysiikka ja erityisesti äänioppi liittyy kuhunkin rakennettuun soittimeen. Infotauluihin tulee selkeät infografiikat sekä helposti luettavaa ja ymmärrettävää tekstiä. Hyvät infotaulut, joihin on saatavilla lisämateriaalia AR-tai QR-muodossa ovat äärimmäisen tärkeitä oppimisen ja asioiden ymmärtämisen kannalta.

Kokeilijalle (soittajalle, käyttäjälle) annetaan mahdollisuus tallentaa soittamansa musiikki joko pilveen tai lähettää se omaan sähköpostiin. Silloin hänelle jää soittosessiosta vielä digitaalinen muistijälki, joka ei turhaan rasita ympäristöä, mutta on helposti löydettävissä. Jokainen soitin kytketään tietokoneeseen, joka mahdollistaa tämän. Raspberry Pi on edullinen vaihtoehto Mihin raspberry on edullinen vaihtoehto?

Lisäksi toimimme yhteistyössä Tarton yliopiston fysiikan laitoksen kanssa. Tutkija Kaido Revelt on rakentanut Tarton yliopistossa Tarton tiedekeskus AHHAAseen erinomaisia fysiikan demolaitteita. Hänen asiantuntemustaan tulemme käyttämään apuna. AHHAA on lähiseutujen tiedekeskusten parhaimmistoja erityisesti hands-on- eli kokeiltavien fysiikan ja tekniikan laitteiden suunnittelussa ja esittämisessä. Heidän näyttelyssään ei aika käy pitkäksi. Haaveenamme on lisäksi äänittää ja editoida näille soittimille sävelletty musiikkivideo lähitulevaisuudessa.

Miksi teemme tällaista? Miksi uhraamme vapaa-aikaamme tieteen edistämiseen ja puolesta puhumiseen? Lumaatikko Markku Leino on tehnyt tiedeprojekteja omin rahoin/varoin paikallisille yhteisöille, sekä on ollut mukana tuomassa Suomeen robotiikkakisailuja FIRST Lego Leaguen merkeissä Robotiikka- ja tiedekasvatus ry:n varapuheenjohtajana. Meidän järjestämiin robotiikkakisailuihin osallistuu vuonna 2019 Suomessa toista tuhatta 9--16-vuotiasta lasta ja nuorta. Toinen aktiivinen toimija, Pekko Hokkanen on pitkän linjan musiikkimies ja tapahtumatuottaja. Hän omaa vahvat yhteydet musiikki- ja tapahtumajärjestäjiin. Pekko on toiminut mm. Kaustinen Folk Music Festivaalien ja Provinssirokin tuottajana. Lisäksi hän on järjestänyt lukuisan määrän konsertteja ja kaupunkitapahtumia. Tämä projekti toteutetaan rakkaudesta musiikkiin ja tieteeseen vapaaehtoistyönä palkkatyön ohella, mutta apurahaa tarvitsemme komponenttien ostamiseen ja laadun varmistamiseen Kaikki tuotokset julkaistaan vapaalla CC-lisenssillä, jotta kiinnostuneilla on hyvä mahdollisuus itse muokata ja parantaa laitteita omiin tarpeisiinsa.

Soittimet rakennetaan apurahan myöntämisen jälkeen työpäivän päätteeksi, ja jokaisen soittimen suunnittelemiseen ja tekemiseen kuluu aikaa kuukaudesta kahteen. Osa soittimista saadaan jo kesäksi valmiiksi, ja kesälomalla saattaa olla mahdollista kiristää tahtia. Kaikki soittimet ovat valmiita viimeistään vuodenvaihteessa 2019/2020.

Rubensin putki --- liekehtivää musiikkia

Ääni on sinimuotoista aaltoliikettä. Rubensin ontto putki on kuin iso grilli, johon johdetaan nestekaasua sekä kaiuttimesta ääniaaltoja. Ääniaallot muuttavat kaasun painetta putken sisällä paikallisesti, jolloin putkeen syntyy kohtia, joissa nestekaasua on vähän sekä vastaavasti kohtia joissa nestekaasua on paljon. Tämä näkyy suoraan palavan liekin korkeudessa. Elokuun pimenevässä yössä Rubensin putki on mahtava tiedettä popularisoiva ja ihmisiä innostava tekijä.

Rubensin putki on vanha keksintö, mutta nyt yhdistämme sen vinyylisoittimeen ja vinyyleitä skrätsäämällä vierailija voi muuttaa äänen korkeutta eli taajuutta ja samalla nähdä sen vaikutuksen Rubensin putkessa.

Yhdistämällä kaksi skratsauslevyä yhteen saadaan puhdas ääni huojumaan. Se on näkemisen ja ennen kaikkea kuulemisen arvoista.

Vertikaalinen ksylofoni --- raudasta aaltoa

Ilma väreilee, kuten rautakin. Urkupillit ovat erimittaisia, kuten idiofonisem ksylofoni Vertikaalisessa ksylofonissa raudat ripustetaan roikkumaan, ja niihin lyömällä saadaan musiikkia aikaiseksi. Tekemällä soittimesta riittävän iso, se herättää huomion sekä opettaa ääniopin perusasiat ja oktaavin, sävelasteikon, merkityksen. Erityisenä haasteena tässä on äänen tallettaminen eli rautojen mikitys jotta äänet saadaan talletettua.

Pneumaattinen gramofoni-ympyräksylofoni --- ääni levylle

Banaanipiano itsessään on erikoinen, kapasitiivisuuteen perustuva soitin. Nyt yhdistämme sen ulostulon ylösalaiseen ksylofoniin, jossa paineilman avulla ammutaan pieniä kuulia rautalevyyn. Ksylofonista ääni talletetaan liikkuvalla neulalla mehiläisvahaan, joka luetaan tavallisella levysoittimen lukupäällä ja toistetaan perinteisellä gramofonin tuubilla. Väliin laitetaan vielä suurennuslasi, jotta soittaja näkee, kuinka ääni tallentuu mehiläisvahaan ja liikkuva neula tosiaan lukee sitä.

Nykyaikainen [sic] cd-soitin tai spotify soittaa digitaalisesti koodattua ääntä, joka on luonteeltaan täysin erilaista. On mahdollista, että nuorimmat soittajat eivät ole koskaan nähneet levysoitinta.

PVC-urut --- katedraali takapihalle

Yhdistetään pystyksylofoni ja Rubensin putki ja saadaan katedraali. Lyömälllä toiseen päähän molemmista päistä avointa putkea, syntyy paine-ero, joka kulkee fysiikan sääntöjen mukaan putkessa resonoiden eli vaimentaen tiettyjä taajuuksia ja vahvistaen toisia taajuuksia. Pitkällä putkella saadaan aikaiseksi hyvin mielenkiintoisesti soiva soitin, kuten the Blue Man Group on soittanut.

Theremin --- ääntä kädellä

Theremin täytyy rakentaa rakennussarjasta, mutta se ei vähennä soittimen arvoa. Theremin on venäläisen Leo Thereminin kehittämä soitin, jota soitetaan liikuttamalla kättä sen antennien lähellä.

Perinteisen thereminin lisäksi kytkemme väliin oskilloskoopin, jotta soittaja näkee heti ja helposti, kuinka erilaiset äänet ovat erilaisia aaltomuotoja, ja itse kättä liikuttamalla soittaja pystyy vaikuttamaan ääneen.

Laserharppu --- a' la Jarre

Laserharppu on vanha, perinteinen soitin, jota sitäkään ei juuri ole Suomessa näkynyt. Rakennamme laserharpun, jossa on erilaisia vaikeustasoja: aloittelevalle soittajalle vähemmän äänialoja ja taitavammelle soittajalle koko pari oktaavia. Laserharpun ääni toistetaan MIDI-ulostulolla sekä myös talletetaan pilveen jotta käyttäjä voi ne hakea myöhemmin itselleen.

Tarvikelista

Otsikko

	Rubensin putki	Vertikaalinen ksylofoni	Pneumaattinen gramofoni	PVC-urut	Theremin	Laserharppu
Raspberry Pi	Example	Example	Example	Example	Example	Example
RPi näyttö	Example	Example	Example	Example	Example	Example
RPi näppis	Example	Example	Example	Example	Example	Example
RPi kamera	Example	Example	Example	Example	Example	Example
RPi mikit	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Rpi: laseretäisyysanturi	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Kupariputkea	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Nestekaasupullo	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Kaasuputkea	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Paineenalentimet	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Kaiutin	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Putkivahvistin	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Lattarautaa	Example	Example	Example	Example	Example	Example
HMS-putkea	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Kettinkiä	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Suurennuslasi	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Gramofonin torvi	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Mehiläisvaha	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Rakennussarja	Example	Example	Example	Example	Example	Example
PVC-putkea	Example	Example	Example	Example	Example	Example
2-kanavainen oskilloskooppi	Example	Example	Example	Example	Example	Example
MIDI-soitin	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Kaiuttimia	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Laser	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Askelmoottori	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Peili	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Äänirasia	Example	Example	Example	Example	Example	Example
Infotaulut	Example	Example	Example	Example	Example	Example

• 4 950 €
• 560 €
• 710 €
• 295 €
• 230 €
• 1 910 €
• 1 245 €

Rubensin putki Vertikaalinen ksylofoni Pneumaattinen gramofoni PVC-urut Theremin Laserharppu

Hinta Hinta Hinta Hinta Hinta Hinta Raspberry pi 50 € 50 € 50 € 50 € 50 € 50 € RPi: näyttö 30 € 30 € 30 € 30 € 30 € 30 € RPi: näppäimistö 30 € 30 € 30 € 30 € 30 € 30 € RPi: Kamera 40 € 40 € 40 € 40 € 40 € 40 € RPi: Mikrofonit

480 €

RPi: Laseretäisyysanturi

100 € Kupariputkea

Nestekaasupullo 50 €

Nestekaasuputkea 15 €

Paineenalentimet 15 €

Kaiutin

Putkivahvistin 230 €

230 € 230 € Lattarautaa

HMS-putkea

30 € 30 € 30 €

30 € Kettinkiä

Suurennuslasi

5 €

Gramofonin torvi

Mehiläisvahaa

10 €

Rakennussarja

530 €

PVC-putkra

2-kanavainen oskilloskooppi

800 €

MIDI-soitin

500 € Kaiuttimia 50 €

150 € 150 € Laser

Askelmoottori

30 € Peili

5 € Äänirasia

50 €

Infotaulut 50 € 50 € 50 € 50 € 50 € 50 €

Tarvikelista on toisessa tiedostossa:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Ek4Ez_1E2y1qCO1sMTHSxeKGnJGavow3gS2ReHMON5c/edit?usp=sharing